开发纳米颗粒填充的基于聚烯的单聚合物复合泡
Ákos Görbe1, László József Varga1, Tamás Bárány1,2
1Department of Polymer Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Budapest University of Technology and Economics, Műegyetem rkp. 3., H-1111 Budapest, Hungary.
Heliyon
|October 9, 2023
概括
这项研究开发了纳米颗粒填充的聚烯复合材料,具有增强的能量吸收和刚性. 泡和多壁碳纳米管增强显著改善了性能,而不会影响冲击性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 单聚合物复合材料 (SPC) 为各种应用提供可调节的性能.
- 提高聚合物泡的能量吸收和刚性对于结构完整性至关重要.
- 纳米粒子增强提供了一条改善机械性能的途径.
研究的目的:
- 开发和研究纳米颗粒填充的基于聚烯的单聚合物复合泡.
- 通过矩阵修改来增强SPC的能量吸收和刚性.
- 评估泡和多壁碳纳米管 (MWCNT) 增强对复合材料性能的影响.
主要方法:
- 使用聚烯织物增强和无形聚-α-olefin (APAO) 或热塑性弹性体 (TPE) /APAO混合矩阵生产SPC.
- 应用泡过程以增强能量吸收.
- 将MWCNT纳入纳米增强的矩阵.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM) 进行机械性能 (拉力,冲击) 和矩阵浸的表征.
主要成果:
- 泡显著增加了SPC的能量吸收,同时保持了与密度相对的拉伸性能.
- 由于粘度低,APAO矩阵显示了更好的织物浸,导致更有效的发泡.
- 使用TPE/APAO矩阵的复合材料表现出优越的拉伸性能.
- 加强MWCNT增强了刚性和拉伸性能,而不会对冲击性能产生负面影响.
- 在APAO矩阵中,SEM证实了MWCNT分散的改善.
结论:
- 矩阵修改,泡和MWCNT增强是提高基于聚烯的SPC性能的有效策略.
- 开发的复合泡显示出高能量吸收,刚性和保留冲击性能的有希望的平衡.
- 该研究强调了针对应用需要轻质和坚固材料的量身定制的SPC的潜力.
